氨氢融合零碳内燃机燃烧过程综述

随着中国“碳达峰”与“碳中和”目标的提出,内燃机低碳化、零碳化势在必行。氨作为零碳燃料和氢的高能量密度载体,是实现碳中和有潜力的替代燃料。研发氨氢燃烧技术,实现氨高效清洁融合燃料零碳大功率内燃机高效近零排放对全球气候治理具有重大意义。该文在分析氨作为未来绿色能源的潜力及其在内燃机中实际应用的基础上,从氨氢内燃机的燃烧模式、氨氢燃料的燃烧化学反应动力学、氨氢燃料供给方式等方面综述了氨氢内燃机的燃烧的最新进展,对比分析了火花点燃/均质压燃/射流引燃3种燃烧模式、氨气道喷射/液氨缸内直喷2种燃料供给方式、主动射流/被动射流2种点火方式,提出并论述了基于氨在线裂解制氢实现基于单一液氨燃料油箱的氨氢融合燃烧,是内燃机实现碳中和的极具潜力的技术路线,指出了氨氢内燃机喷雾、燃烧和氮基排放控制三方面需要解决的关键技术和科学问题。研究表明:氨氢融合内燃机采用微量氢气(小于3%)引燃氨混合气,可以获得稳定燃烧和高热效率,并拓展稀然极限。氨氢融合零碳大功率内燃机作为氨燃料高效可靠的应用载体,在重型车辆、工程机械、远洋船舶、发电等多个领域具备广泛的应用潜力与价值,氨氢内燃机的研发可推动基础燃烧理论的进步,也可以促进中国内燃机产业迈上新的台阶。

基于喷射策略的氨柴双燃料发动机燃烧和排放试验研究

在一台重型柴油发动机试验平台的基础上改造氨柴双燃料发动机,加装了一套电控喷氨系统,采用氨气进气道喷射、柴油缸内直喷方式,通过柴油喷射策略的变化,在发动机1 200 r/min的中高负荷下50%氨能占比工况,开展了氨柴双燃料的燃烧和排放特性优化研究。试验结果表明:氨柴双燃料燃烧时,由于氨燃料燃烧速度慢、起燃温度高等特性,柴油原机的上止点附近单次喷射策略,使得氨燃烧与柴油燃烧不同步,燃烧放热率呈现“双峰”曲线,氨燃烧效率较低。采用柴油双喷策略,通过提前柴油预喷时刻,可推迟柴油起燃时间,活化活塞凹坑外的氨燃料,促使柴油和氨燃烧趋于同步,将“双峰”放热曲线转变成“单峰”放热曲线,从而加快燃烧速度,缩短燃烧持续期,减少未燃氨排放,提升氨燃烧效率。但过度提前预喷时刻会造成柴油撞壁,对发动机指示热效率不利。

氨柴双燃料高压缩比发动机柴油喷射策略优化

为了提高氨柴发动机的燃烧效率与热效率,研究了柴油喷射策略对燃烧与排放特性的影响。在一台6缸、压缩比21的氨柴发动机上,采用了进气道喷射氨并缸内2次喷射柴油的控制方法。用柴油第1次喷射来活化缸内热氛围,用第2次喷射来控制燃烧相位。结果表明:提前柴油第1次喷射时刻,可使氨柴模式的氮氧化物(NOx)排放减少30%;增加第1次喷射量有助于提高氨燃烧效率,并能减少85%的N2O和50%的CO排放。随第1次喷射量的增加,有效热效率先升高后降低。相比同压缩比下纯柴油模式,优化的氨柴双燃料模式的柴油喷射策略下,最高有效热效率提高1.2个百分点。因此,该文的优化柴油直喷策略,可节能和降低重型车辆的碳排放。

地理实验设计——河流地貌模拟实验

河流地貌是一种最常见的地貌类型,是高中阶段自然地理教学的重点之一.河流地貌的形成过程历经长时期的变化,其形成地点大多远离学生直接接触的生活环境,因此很多学生感到难以理解河流地貌的形成原因.河流作用较为复杂,所以理想的河流地貌实验是在室内大型场所,全程模拟降水、河道和地表物质等因素,同时尽可能多地展现河流从上游到下游的所有地貌类型.

滑片泵在二甲醚发动机共轨燃料系统低压回路中的应用

二甲醚发动机中,利用高压氮气罐可克服共轨燃料系统低压回路中产生的气阻,但其本身因体积较大等不利于小型化车载应用。本文提出用滑片泵替代高压氮气罐作为加压装置,并运用AMESim进行仿真,模拟滑片泵在低压回路中的工作过程,确定其合理的参数。仿真结果表明,采用滑片泵作为加压装置,当取吸油区窗口幅角为（45°~155°）、压油区窗口幅角为（230°~324°）时,该滑片泵单个腔体输入压力可保持在0.5 MPa之上,峰值输出压力为2MPa,满足二甲醚发动机共轨燃料系统低压回路对供油压力的要求;输出流量的频率随转子转速的增大而变高,而与偏心距大小无关;增大滑片泵转子转速和偏心距均可有效增大滑片泵输出流量及其波动幅度;该滑片泵的偏心距为1.5mm、转速为400 r/min时,其输出流量更接近所需最大供油量4.56L/min,且波动幅度较小。

车辆发动机多风扇散热器性能研究

为了提高车辆发动机散热器的散热性能,将某乘用车发动机的单风扇散热器改装成多风扇散热器,利用FLUENT软件对改装前后散热器的流场与温度分布进行分析,并比较两种散热器的功耗。结果表明,将车辆发动机中的单风扇散热器改装为多风扇散热器后,风扇流场的分布范围更大,流过散热器的冷却风量更多,散热器各部分的温度分布更均匀,避免了扁管的局部积热;多风扇散热器冷却效果提高的同时,风扇功耗也略有降低,入口水温为366.15K时,改装后散热器出口水温降低了1.22K,散热量增加了6.7679kW,风扇功耗略有降低。

打通家风教育的“最后10米”

我叫陈清楚，是厦门市翔安区马巷镇五美社区党委书记。五美社区有厦门市乃至福建省首个社区家风教育馆。从2016年策划、2017年6月17日开馆以来，家风教育馆通过陈列展示、互动交流等多种方式，向参观者呈现了一个兼具观赏性、文化性、教育性的展览，让居民在家门口就能学习好的家风家训，打通了家风教育的“最后10米”。